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近年来,随着地下管道数量的增多和地下管道震害的频繁出现,人们开始认识到了地下管道抗震研究的必要性和重要性;同时,由于地下管道与地上管道在地震作用下的振动特性有很大不同,因而地下管道的抗震分析方法也有着不同的特点。
目前,就材料而言,地下管道主要采用的有混凝土管、钢管等。活性粉末混凝土(RPC)是一种新型复合材料,具有良好的力学性能和高抗渗性,其性能比普通、高强混凝土具有更多的优越性。但我国的RPC研究仅限于材料性能研究,为了尽快将RPC材料应用于实际工程中,本文在既有的RPC材料性能研究的基础上,进行了RPC地下管道的横向地震响应分析和RPC地下管道的纵向地震响应分析。由于地震动输入方式有多种,碍于本人的能力有限,本文仅用动态时程分析法探讨了RPC地下管道的抗震性能。
通过建立ANSYS有限元模型,探讨了RPC地下管道在地震荷载作用下的响应问题。地震响应分析的主要内容包括:
(1)RPC地下管道的横向地震响应分析。包括模型合理计算宽度的确定、场地条件对地下管道地震反应的影响、管壁厚度对地下管道地震反应的影响、埋深对地下管道地震反应的影响、边界条件对地下管道地震反应的影响、内压对地下管道地震反应的影响及地震动频率对地下管道地震反应的影响。
(2)RPC地下管道的纵向地震响应分析。介绍用有限元法分析土-地下管道结构相互作用模型,然后通过有限元分析实例研究活性粉末混凝土(RPC)地下管道的纵向地震响应。